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APUNTES  IMAGENOLOGÍA  2011

APUNTE GENERALIDADES IMAGENOLOGIA 2011 Apunte  :  Generalidades    Imagenología      

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Realizado  por:  Prof.  Rodrigo  Jara     Marzo  2011  

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G E N E R A L I D AD E S I M A G E N O L O G I A AP U N T E S D E AP OYO P A R A U N ID AD D E G E N E R A L ID AD E S

PRESENTACION Con el descubrimiento de los rayos X por Roentgen, en 1895, permitió conocer y comprender mejor un sin número de patologías. Desde esa época los avances en el desarrollo de la tecnología y digitalización en radiología han sido enormes. Actualmente se cuenta con equipos que permiten obtener diferentes proyecciones radiográficas. La intención del curso es contribuir al desarrollo de competencias especificas del alumno de pregrado, relacionadas con la aplicación de los conocimientos de la anatomía normal y patológica al estudio de imágenes, contribuyendo de esta manera a fundamentar y apoyar el diagnostico kinésico.

DEFINICIONES Una imagen es la representación de un objeto, generalmente una representación bidimensional de un objeto tridimensional. La exploración física visual no consigue ver más allá de la piel o las cavidades mucosas del organismo, por tanto, una imagen radiológica consiste en la obtención de una imagen de una zona anatómica la cual se desea estudiar mediante una impresión en una placa radiográfica o la reconstitución en el equipo especifico para el estudio. Cada tipo de tejido del organismo ofrece distintas densidades, dejando pasar distintas cantidades de radiación, permitiendo así obtener una imagen diferenciada de los diversos órganos. Al observar la imagen y conociendo los aspectos de la anatomía normal, se pueden identificar las estructuras que ayuden en el diagnóstico: quistes, tumores, aumento o disminución del tamaño de los órganos, fracturas de huesos, malas relaciones óseas, problemas articulares, etc. El diagnóstico por imagen abarca las distintas técnicas que permiten obtener imágenes de las partes y del organismo que no son accesibles a la inspección visual y comprende radiografías convencionales (Rx), ultrasonidos (US) o ecografías, tomografía computarizada (TC), resonancia magnética (RM), entre otras de mayor especificidad como la medicina nuclear convencional (MN), tomografía de emisión de fotones (SPECT) y tomografía de emisión de positrones (TEP).

Para obtener la imagen de un objeto se necesita utilizar algún tipo de energía (radiación) que interaccione con este objeto y posteriormente se recoja en un receptor apropiado. Como consecuencia de la interacción, la radiación transporta información sobre el objeto lo que permite obtener su imagen. Así, en una fotografía se recoge en un soporte fotosensible la luz reflejada por la superficie de un objeto. Para obtener imágenes de órganos más profundos se emplean otras ondas o tipos de energía que tienen mayor penetración en los tejidos biológicos. Esta imagen puede ser una proyección de la región anatómica estudiada, en la que aparecen estructuras superpuestas que en la realidad están separadas. Es justo esta superposición (sobreproyección) la que puede dificultar la identificación o localización de los órganos o lesiones, por lo que en general se buscan 2 o más proyecciones desde distintos ángulos de la región estudiada. Las ondas empleadas para obtener las imágenes médicas pueden proceder del propio paciente (en este caso se habla de imagen por emisión) o de una fuente externa de radiación y puede recogerse una vez atravesado el cuerpo (esta es una imagen por transmisión) por último la imagen se obtiene cuando la onda rebota en los

eralidades    Imagenología      

Tipos de Imagen

Además, cada vez se usan más las imágenes tomográficas , con estas se obtienen cortes o secciones del cuerpo, con lo que se evita la superposición de estructuras, aunque obliga a obtener un mayor número de imágenes para examinar la región en forma completa. Las proyecciones en las imágenes médicas se describen de acuerdo al camino que ha seguido la radiación desde la fuente emisora hasta el receptor, así por ejemplo una radiografía posteroanterior de tórax , cuando el haz de rayos X ha penetrado por la zona dorsal del enfermo.

Parámetros de calidad de Imagen Una imagen medica es de calidad si revela claramente los datos útiles para el diagnostico del paciente. Hay una serie de parámetros objetivos que condicionan la calidad o nitidez de una imagen. Estos son la resolución espacial, el contraste, la resolución temporal, la relación señal- ruido y la presencia de artefactos. Estos parámetros de calidad se interrelacionan entre sí, y en general, dependen de factores técnicos, que son distintos en cada modalidad de imagen diagnostica. Resolución espacial: se define como la distancia mínima que debe haber entre dos puntos del objeto para poderlos identificar en la imagen como independientes. Resolución de contraste: el contraste valora la capacidad de la imagen para revelar diferencias sutiles en la composición de los distintos tejidos del organismo. Como la mayor parte de las imágenes son en blanco y negro, el contraste se suele manifestar en forma de distintas tonalidades de gris, permitiendo identificar las estructuras anatómicas o diferenciar las lesiones del tejido normal. Clásicamente se definen cinco densidades radiológicas básicas (aire, grasa, agua, calcio y metal) que producen el contraste en las imágenes. Resolución temporal: es inversamente proporcional al tiempo de adquisición de la imagen. No puede ser valorada directamente en una imagen estática, pero una baja resolución temporal (largo tiempo de adquisición de la imagen) puede producir también borrosidad en la imagen debido a movimiento de la parte del cuerpo que se esta examinando (borrosidad cinésica). Por ejemplo, en estudios de la cabeza o de los , si el paciente es colaborador puede permanecer inmóvil durante unos minutos. Relación señal-ruido: en toda imagen aparecen componentes ajenos al objeto de interés. Se deben a fluctuaciones en la fuente de energía, en el receptor o en el circuito o a las interferencias y se conocen como ruido de fondo. Se puede considerar como ruido en una imagen cualquier dato presente en la misma que no esté relacionado con el problema diagnostico. Cuanto mayor sea la relación entre la señal y el ruido, más fácil será interpretar la imagen. Artefactos: es cualquier estructura que aparezca en la imagen que no tiene una correspondencia real en el organismo estudiado, por ejemplo, un elemento metálico como cadenas, aros o botones, pinches o sujetadores. También, implantes óseo incorporados, prótesis dentales.

Interpretación de una imagen Radiológica Al interpretar una imagen radiológica se intenta extraer de ella toda información útil para el diagnostico del paciente. Este proceso se puede dividir en una serie de etapas sucesivas: Percepción visual- detección de posibles lesiones: en esta fase se trata de separar la señal (hallazgo de interés para el diagnostico) del resto de los datos de la imagen (ruido de fondo).Hay factores que influyen en la búsqueda visual como la atención, mecanismos emocionales y de defensa perceptual (muchas veces no miramos aquello que no nos gusta). También se ha comprobado que la presencia de una lesión evidente en la imagen dificulta la detección de otras. Integración Psíquica. Reconocimiento de los hallazgos: tras el proceso inicial de búsqueda en la imagen se realiza un paso más complejo que es el reconocimiento del objeto. La percepción visual del observador

Análisis Racional. Comparación con la experiencia previa. Contraste con la información clínica: El análisis racional de la imagen en el cerebro comporta diferentes etapas. Para algunos autores se debe seguir un “árbol de decisiones”. Por ejemplo, ante un nódulo pulmonar, la presencia de calcificación en un seno hará que la decisión diagnostica tienda más hacia nódulo benigno. Si segregan la presencia o no de otras lesiones la decisión diagnostica se va adaptando. El paso siguiente en el análisis de un estudio radiográfico es contrastarlo con la información clínica y las pruebas de laboratorio pertinentes y sobre todo, con los estudios de imagen previos del paciente. Informe radiológico: juicio diagnostico: con los datos analizados previamente el lector emite un juicio diagnostico. Este juicio se basa en el reconocimiento de una serie de signos radiológicos en el estudio y se transmite al clínico por medio de un informe radiológico escrito.

Errores en la interpretación radiológica Autocomplacencia: son aquellos que le ocurren a aquel que esta contento consigo mismo o con el diagnostico que efectúa. Puede suceder que una anomalía radiológica se considera la causa de las alteraciones del paciente, olvidándose de la posibilidad de que existan hallazgos incidentales. Un ejemplo clásico, es la lectura de hallazgos anormales en la radiografía de tórax en las que la inspiración no ha sido adecuada y por tanto los hallazgos propios de la espiración se presentan en la imagen. Otro error es la posibilidad que el lector este influido por una técnica especifica o una enfermedad que persigue de manera constante. La presencia de “prejuicio” también se considera como un error, el lector hace su diagnostico viendo por primera vez la radiografía o leyendo la historia clínica, y apesar que existan datos en ellos que deberían hacerle cambiar, se mantiene el error. Razonamiento erróneo: dentro del razonamiento erróneo hay que considerar las conclusiones obtenidas en base a “dichos o reglas”, no es infrecuente que el lector olvide que lo que pueda ser verdad por regla en general no es necesariamente real. Otro error es el conocido como causa - efecto, en donde un falso argumento de que después de una alteración (enfermedad o cirugía) lo que viene es siempre consecuencia de dicha alteración. Falta de conocimiento: como ejemplo, no conocer variantes fisiológicas, la atrofia de desuso (aquellos individuos que no tiene ocasión de ver enfermedades durante mucho tiempo y cuando se encuentran con ellas no las reconocen) y, también áreas ciegas del conocimiento. Fallos de percepción: la distracción o el ruido pueden ser factores que afecten la lectura de radiografías, así como también el optimismo o pesimismo. Dentro de fallos de percepción se encuentran aquellos producidos por la falta de lectura de los informes de exploraciones precedentes o de la comparación con radiografías previas.

¿Existen soluciones a los errores de interpretación? Existen una serie de medidas que pueden reducirlos: - Adquirir y mantener un nivel adecuado de conocimientos antes de interpretar radiografías especificas. - Utilizar un tiempo adecuado para la interpretación. - Hacer comparaciones con radiografías previas y con los informes de estudios anteriores. - Tener información clínica adecuada. - Aceptar solo estudios de buena calidad. - Poner énfasis en el estudio de variantes anatómicas y fisiológicas. -

RAYOS X En 1895, Wilhelm Roentgen utilizo los rayos X de un tubo de rayos catódicos para exponer una placa fotográfica y producir la primera exposición radiográfica de la mano de su mujer. Como dato curioso, dos meses después del descubrimiento de Röentgen, un eminente físico húngaro, Endre Högyes, publicó un trabajo en una revista médica de su país en el que sugería que la nueva técnica podría ser aplicable en el campo de la medicina. Su trabajo, titulado "Fotografía del esqueleto a través del cuerpo por el método de Röentgen" se ilustró con una serie de notables radiografías, entre ellas una de un esqueleto de rana.

Figura 1: W.C. Roentegn en 1896

Los últimos 30 años se ha producido una revolución en la obtención de imágenes del cuerpo, la cual ha discurrido paralelamente a los desarrollados en la tecnología informática. Si Copérnico, Galileo y Newton iniciaron la primera revolución científica, Röntgen con su descubrimiento marca el comienzo de la segunda revolución, el nacimiento de la física moderna, que lleva a reconocer la existencia de un universo microscópico en el interior de la materia, algo insospechado hasta entonces. En rápida sucesión, uno tras otro, los hallazgos y logros científicos, que siguen al descubrimiento de los rayos X, cambian el mundo científico: la radiactividad natural, el electrón, la teoría cuántica de Planck, el núcleo atómico, la radiactividad inducida, la relatividad, la mecánica cuántica, la comprensión del átomo, la electrónica, etc. Los descubrimientos en el campo de las radiaciones han dado lugar a varios premios Nobel como el concedido a Wilhem Konrad Röentgen, en física en 2: Primera radiografía, 1901; en 1903 se otorgó conjuntamente a Henri Becquerel, Marie Curie y Figura corresponde a la mano de la Sra. Pierre Curie, en física; en 1911 Marie Curie recibió el Nobel en química. Roentgen

Radiografía simple Los principios físicos de la generación de rayos X no han cambiado. Los rayos X son fotones (un tipo de radiación electromagnética) y se generan a partir de un complejo tubo de rayos X, que es un tipo de tubo de rayos catódicos. Los rayos X son posteriormente colimados (por ejemplo, dirigidos a través de obturadores recubiertos de plomo para evitar que se abran en abanico) hacia la zona apropiada, según determine el operador. A medida que los rayos X atraviesan el cuerpo van siendo atenuados (reducidos en energía) por los tejidos que van penetrando. Aquellos rayos X que fueron capaces de atravesar todos los tejidos son los que interactuarán impactando en la placa (película) radiográfica.

Figura 3: Esquema de un tubo de rayos X de un tubo. El

En el cuerpo: -­‐ El aire atenúa poco los rayos X -­‐ La grasa atenúa los rayos X más que el aire, pero menos que el agua. -­‐ El hueso es quién más atenúa los rayos X. Estas diferencias en atenuación dan lugar a diferencias en el nivel de exposición de la película. Cuando se revela la película fotográfica, el hueso aparece blanco en la placa porque esta zona de la película ha sido expuesta a la mínima cantidad de rayos X. El aire aparece negro en la placa porque estas zonas fueron expuestas a la mayor cantidad de rayos X. Como resultado de la revolución digital, es posible obtener las imágenes en la actualidad en formatos digitales con software que permiten rapidez y posibilidad de descargarlas en computadores. Modificaciones de la clásica técnica de rayos X permite producir una corriente continua de rayos X en el tubo de rayos y recogerlas en una pantalla para conseguir una visualización en tiempo real de estructuras anatómicas en movimiento, estudios baritados, angiografías y fluoroscopía.

Naturaleza Los rayos X forman parte del espectro de radiaciones electromagnéticas, de las cuales las ondas eléctricas y las de radio están en un extremo del mismo, los rayos infrarrojos, los visibles y los ultravioleta están en la zona media, y los rayos X y rayos cósmicos están en el otro extremo. La diferencia de los rayos X con los rayos luminosos están en la frecuencia, es decir, en el número de vibraciones por segundo.

Figura 4: Esquema del espectro electromagnético

Origen Los rayos X se originan cuando los electrones inciden con muy alta velocidad sobre la materia y son frenados repentinamente. La radiación X así producida consiste en muchas y variadas longitudes de onda, que juntas forman lo que se llama el “espectro continuo”. Esto es debido a que no todos los electrones chocan con la misma velocidad. Esta diferente longitud de onda determinara la calidad de los rayos X. Cuanto menor es la longitud de onda se habla de radiación más dura, que tiene mayor poder de penetración. Lo contrario sería una radiación más blanda.

Propiedades a) Capacidad de penetrar la materia o efecto de penetrante: (de aquí nacen los importantes conceptos de opacidad y transparencia). Cuando un haz de rayos X incide sobre la materia (radiación incidente), parte de esta radiación es absorbida, parte es dispersada (radiación dispersa) y parte no es modificada y atraviesa la materia (radiación emergente o remanente). Dependiendo de la naturaleza atómica, la densidad, el espesor de la sustancia y la dureza de los rayos X, unos cuerpos absorben más cantidad de radiación que otros; es decir, tendrán mayor o menor coeficiente de atenuación. Se denominan “tejidos radiotransparentes” aquellos que los rayos X atraviesan fácilmente; mientras que se denominan “sustancias radiopacas” aquellas que absorben de tal manera los rayos X que poca o ninguna radiación consigue traspasarlas. b) Capacidad de que al incidir sobre ciertas sustancias, éstas emitan luz o efecto luminiscente: ciertas sustancias emiten luz al ser bombardeados por rayos X. este fenómeno se conoce con el nombre de “fluorescencia”. Algunas de estas sustancias siguen emitiendo luz durante un corto período de tiempo después de haber cesado la radiación. Este fenómeno se llama “fosforescencia”. La combinación de ambos fenómenos es lo que constituye el efecto luminiscente. c) Capacidad de producir cambio en las emulsiones fotográficas (ennegrecimiento) o Efecto fotográfico: los rayos X, actúan sobre una emulión fotográfica, de tal manera que, después de revelada y fijada fotográficamente, presenta un ennegrecimiento o densidad fotográfica, que es la base de la imagen radiológica. d) Capacidad de Ionizar los gases o Efecto Ionizante: un gas esta constituido por moléculas que se mueven libremente en el espacio. Si dicho gas es eléctricamente neutro, será un aislante, no dejará pasar una corriente eléctrica. Si el gas es irradiado con rayos X, se hace conductor y deja pasar la corriente eléctrica. Es decir, el gas se ha ionizado. Esta propiedad se usa ampliamente en radiología para medir la cantidad y calidad de la radiación. e) Capacidad de producir cambio en los tejidos vivos o Efecto biológico: los más importantes para nosotros son los efectos biológicos que producen los rayos X y que cumplen un importante papel en terapia del cáncer. De todos modos más adelante plantearemos los efectos a contemplar frente a la necesidad de protección radiológica.

Producción Ya hemos descrito que para producir rayos X es necesario tener una fuente de electrones. En este proceso físico en el que la mayor parte de la energía del electrón se convierte en calor y una pequeñísima cantidad de energía se convierte en rayos X. Para este proceso de producción necesitamos un tubo de rayos X (ilustración 3), el que consiste básicamente en un tubo envolvente de vidrio al vacío, dentro del cual hay un electrodo negativo llamado cátodo y uno positivo llamado ánodo. Dentro del cátodo hay un filamento, generalmente de alambre de tungsteno, que emite electrones cuando se calienta. El filamento del cátodo se calienta y se pone incandescente. La cantidad de electrones está ne relación directa con la temperatura que alcanza (por lo tanto, este calentamiento del filamento controla la cantidad de radiación). Estos electrodos producidos por el cátodo son enfocados para chocar contra una zona del ánodo que se llama “mancha focal” o “foco”. Cuando se aplica un alto voltaje entre el cátodo y el ánodo, los electrones son atraídos hacia el ánodo y chocan con la mancha focal con una gran fuerza. Cuanto más alto es el voltaje, mayor es la velocidad de los electrones. Con esto se logran rayos X de longitud de onda más corta y por tanto, de mayor intensidad y poder de penetración. Por tanto, la tensión existente entre el ánodo y el cátodo regula la velocidad de los electrones y controla la calidad de la radiación. (Figura 5)

Formación de la Imagen Como ya lo hemos explicado, los rayos X penetran la materia en mayor o menor grado. Las diferentes partes del organismo absorben radiación en cantidades diferentes. Por lo tanto, si un haz de rayos X penetra un organismo (radiación incidente), esta radiación será absorbida en forma e intensidad diferente, según la parte del organismo que atraviese. La radiación emergente presentará, también, diferencias de intensidad.

Geometría de la Imagen Los rayos X obedecen a las reglas generales de la luz, por lo tanto, la representación radiográfica de un objeto será dependiente de: -­‐ Tamaño del mismo -­‐ La fuente de rayos X o mancha focal -­‐ La distancia del objeto a la fuente de energía -­‐ La distancia del objeto a la placa radiográfica -­‐ Alineamiento del objeto con respecto a la mancha focal

Efectos biológicos de los rayos X Para conocer las desventajas de los rayos X sobre el organismo y entender los efectos nocivos de las radiaciones, es conveniente conocer los efectos biológicos de las radiaciones sobre el cuerpo humano. Efectos sistémicos En radiología diagnóstica las dosis utilizadas son pequeñas y por tanto rara vez se producen efectos sistémicos importantes. Los efectos nocivos empiezan a ser observables encima de los 100 rads (dosis absorbida Roentgen). La radiación completa del cuerpo por encima de 125 rads produce enfermedades. Por encima de los 250 rads hay pérdida temporal del cabello, náuseas y eritema persistente en la piel. Por encima de los 500 rads de irradiación de todo el cuerpo la mitad de las personas expuestas no tendrán sobrevida encima de 21 días. Por encima de de 1500 a 2000 rads hay lesiones del tracto gastrointestinal con erosiones y hemorragia y encima de los 3000 hay lesiones directas sobre el sistema nervioso central. Efectos locales sobre los tejidos Suprime la sensibilidad de las células para multiplicarse y reproducirse por sí misma, por eso el utilizado como método terapéutico en el cáncer. Efectos superficiales Las radiaciones producen depilación, lesiones de piel, destrucción de las uñas, cataratas lenticulares en el ojo y ulceraciones en boca, labios y orofaringe. Lesiones genéticas La radiación produce alteraciones importantes en los cromosomas. Interfiere en la mitosis y parece tener una alta probabilidad de mutación genética directa. Desde el punto de vista radiodiagnóstico es importante la afectación que se puede dar sobre el embrión en cualquier estadio de su desarrollo por eso la exposición debe evitarse en lo posible. Solamente en casos de urgencia debe radiarse la pelvis de la mujer embarazada. En mujeres no embarazadas, es recomendable hacer las radiografías sólo en los primeros 10 días siguientes al comienzo de la menstruación.

Uso de medio de contraste Si bien no van a ser temas desarrollados directamente en el curso, es importante conocer a que se refiere una radiografía con “medio de contraste”. Es así como para demostrar estructuras determinadas como las asas intestinales o arterias puede resultar ser necesario “rellenar” dichas estructuras con un material o sustancia que atenúe los rayos X más de lo que la estructura lo hace normalmente. Resulta, sin embargo, que estas

Para algunos pacientes resulta necesario inyectar medios de contraste directamente en vasos sanguíneos. En este caso, los medios de contraste adecuados son moléculas con base yodada. Se elige el Yodo porque tiene una masa atómica relativamente alta y por tanto, atenúa marcadamente los rayos X, pero además, de forma importante, porque se excreta de forma natural a través del sistema urinario. Por lo cual, también se utilizan para el estudio de riñón, uréteres y vejiga.

¿Cómo es el proceso de realización de una Radiografía? La radiografía es una técnica diagnóstica de rápida, segura y fácil realización. Cuando se va a realizar una radiografía, es imprescindible eliminar cualquier objeto metálico de la zona a radiografiar. El paciente debe de desnudar la zona anatómica a radiografiar y quitarse las joyas, colgantes, piercing u otros objetos metálicos que puede llevar. Se coloca al paciente entre el foco emisor de la radiación y la placa, en posición de bipedestación (de pie) o tumbado, según la zona a radiografiar, con esa zona muy pegada a la superficie donde se va a colocar la placa. En el caso de las radiografías de tórax, se pide que realicen una inspiración forzada y la mantengan hasta que les avisen, para hinchar todo lo posible los pulmones y obtener una imagen más nítida. En general, es necesario repetirla en distintas proyecciones o posturas (de frente, de perfil, oblicuas, etc.) de la zona anatómica a estudiar. El Tecnólogo Médico le indicará al paciente en cada momento lo que debe de hacer para obtener la imagen de mayor calidad posible. Una vez realizada, y antes de que el paciente se vista, el Tecnólogo Médico revela la placa y la revisa para comprobar que está bien (que no está velada, movida o con imágenes que puedan llevar a error) y que no es necesario repetirla. Posteriormente un radiólogo (médico especialista) revisará las imágenes y elaborará el informe radiológico que se remite al médico, o se entrega al paciente para que lo lleve al médico que le ha solicitado su realización.

TOMOGRAFIA COMPUTADA (TC) La Tomografía Computada (TC), también llamada Tomografía axial computada (TAC) o más comunmente entre los pacientes como scanner. Se puede definir como el método radiológico, con el cual se logra una imagen, que es el resultado de la reconstrucción bidimensional, de un plano tomográfico de un objeto, obtenida a través de un ordenador. Importante tener en cuenta que pertenece también a las imagenes obtenidas a partir de emisión de rayos X.

Figura 7: Equipo de TC

Figura 8: TC craneal

Figura 9: TC de tórax-abdomen

Antecedentes Históricos “Reconstrucción a través de Proyecciones”. Toda la estructura interna de un objeto, puede ser determinada a partir de la información contenida en el conjunto infinito de todas sus proyecciones (J. Radon 1917). Recientemente se ha demostrado que para esto es suficiente cualquier subconjunto infinito del conjunto de todas sus proyecciones. De esta manera quedó establecido el fundamento teórico de la reconstrucción a partir de las proyecciones, aunque nadie demostró que un número finito de proyecciones contenga suficiente información para lograr la reconstrucción. Posteriormente A. Cormack realizo en forma matemática el cálculo de las proyecciones, publicando sus trabajos, en la década del 50 aprox. Luego, Científicos Rusos, publicaron sobre la teoría de la reconstrucción de imágenes, proponiendo incluso un programa de computador para la reconstrucción de imágenes sobre una matriz de 100x100 elementos. En la década de los 60, D. Kuhl y anteriormente W. Oldendorf, desarrollaron sistemas de reconstrucción de imágenes con ayuda de su ordenador, a través de radioisótopo.

Realización de la Tomografía Computada (TC) En el año 1968. G. Hounsfield propuso la posibilidad de emplear ordenadores y determinados procedimientos matemáticos para lograr la reconstrucción de una imagen seccional del cuerpo humano, después de la obtención de miles de mediciones precisas de la atenuación de los rayos X por el organismo, tomadas desde múltiples ángulos. Fue así como se accedió al proyecto, y Hounsfield comenzó a trabajar en un laboratorio en

Principios de la TC Bases de la TC: La imagen de la TC, es un “mapa” de los valores de atenuación de los rayos X en dicha sección, representada usualmente en un monitor de TV en escala de grises. El principio básico de la TC, es la atenuación de los rayos X por la materia y la reconstrucción a partir de proyecciones (Constituye la base de la densitometría) En la TC, se usa un estrecho haz de radiación que a traviesa un objeto, en diferente direcciones en un plano perpendicular u oblicuo al eje del objeto (Tomografía axial) y posteriormente incide en un sistema detector de respuesta proporcional que mide la radiación transmitida después de la atenuación o absorción de los rayos X con los electrones corticales de los átomos. Se produce directa o indirectamente una señal eléctrica que es la expresión inversa del fenómeno de atenuación o absorción (densidad radiológica) total del objeto explorado. En TC, se usa una escala arbitraria de unidades de atenuación o de densidad radiológica, las unidades Hounsfield (UH) o número TC en el cual, 0 corresponde a la densidad del agua, -1000 a la del aire y +1000 a la del hueso compacto. Ventajas de la TC respecto de los métodos de radiología convencional 1.- Los rayos X, sólo atraviesan el volumen de interés en una estrecha sección (slice) del paciente. Y evita la sobreposición. 2.- Mayor discriminación de densidad, gracias a sus detectores de respuesta proporcional 3.- Estrecha colimación de haz en los rayos X reduce la proporción de radiación dispersa y sus efectos colaterales de irradiación. Limitaciones de la TC Está limitada por factores físicos inherentes a la TC y factores Biológicos dependientes del paciente: -­‐ Físicos: Limitada resolución espacial, efecto de volumen parcial y el moteado de fotogenia. Producción de artefactos, los cuales se manifiestan en la imagen en forma de anillo, líneas paralelas, convergentes o en estrella, o en forma de neblina. -­‐ Biológicos: Movimiento del paciente.

Componentes de un equipo de TC Sistema de Recogida de la información Los detectores, fabricados principalmente de permanganato de bismuto, captan la señal y este la transmite en forma electrónica, la cual es recogida por un tubo fotomultiplicador. Esta señal , que es proporcional ala radiación atenuada, es transformada por medio de un convertidor analógico-digital en valores digitales que pasarán posteriormente al ordenador, el cual es el corazón de la unidad de TC (Ya que estos datos solo pueden ser manejados por un ordenador) Toma de información El sistema de adquisición de datos (DAS) constituye el mecanismo de interfase entre la producción de los rayos X y la unidad central que se encarga de la reconstrucción de las imágenes. Procesamiento de la información La reconstrucción de la imagen, se logra gracias a la potencia de los ordenadores y dura pocos segundos. EL proceso de reconstrucción es matemático y se basa en una serie de procesos algorítmicos que se han perfeccionado en los últimos tiempos. Reconstrucción del objeto El problema de la reconstrucción es la síntesis de los valores de atenuación para cada elemento volumétrico y la asignación de un valor numérico, conocido como número TC, a este element Reconstrucción multiplanar

Dosis de Radiación en estudios de TC Factores que afectan la radiación emitida por el equipo y por lo tanto absorbida por el paciente: La geometría de la unidad y su generador, el ángulo de rotación, el foco, la geometrías del haz de rayos X, la colimación y la calidad del haz. Los factores del operador que más influyen son el pico de kilovoltaje, la energía de los fotones, espesor de corte y espacio que queda sin cortar. Es importante recalcar que el cristalino es una estructura muy sensible a la radiación y responde con la formación de cataratas.

Aspectos clínicos de la TC Los estudios en TC, se pueden realizar con o sin introducción de medio de contraste, pero bien es sabido que muchos órganos se estudian en forma funcional con la inyección de medios de contraste, es el caso del riñón y los intestinos.

Indicaciones de la TC Compiten en forma estrecha con la RNM, especialmente en las aplicaciones neuroradiológicas. Hemorragias subaracnoideas, traumatismo agudo, y en general cuando haya una afección del componente esquelético.

TC Helicoidal o Volumétrica Este sistema se basa en la rotación continua del tubo de rayos X, mientras el tubo emite radiación continua y la mesa que transporta al paciente se desplaza a lo largo de la carcasa. Esto permite una rápida adquisición volumétrica de los datos y minimiza los artefactos debidos a la respiración y el movimiento. Los rayos X trazan una hélice a lo largo de la superficie del paciente, produciendo un hélice de proyecciones de la cual se generan imágenes multiplanares. Para obtener una imagen auténticamente axial, los datos recogidos por encima y por debajo del plano seccionado se interpolan y luego se analizan en cada plano axial

TC de fuente electromagnética En la TC-FE el tubo de rayos X produce fotones por bombardeo electromagnético de electrones sobre dianas de tungsteno, en vez de por diferencia de potencial entre el ánodo y el cátodo. Su ventaja radica en la producción de disparos en milisegundos, lo que permite demostrar la fisiología de los movimientos cardíacos, o la determinación fidedigna de la calcificación de las arteria coronarias como signo precoz de enfermedad arterioesclerótica

Comparación entre la TC, los ultrasonidos y la Resonancia Magnética La TC, tiene varias ventajas sobre el US, por ejemplo la reproducibilidad como método de imagen que no es dependiente de la habilidad del operador y su realismo anatómico, que es mucho mayor. La TC otorga planos con referencias anatómicas completas. Influye poco el fenotipo del paciente. Proporciona estudios a órganos dónde los US muestran limitaciones, Ej. Tej. Nervioso, parénquima pulmonar, retroperitoneo. Por otro lado los US. Son fáciles de transportar y no emiten radiación ionizante. La RNM ha sustituido a la TC como primer o único método de imagen en muchas situaciones en las cuales la TC revolucionó el diagnóstico, particularmente en neuroradiología y sistema musculoesquelético, por su soberbia demostración anatómica y su superior calidad en diferenciar tejido normal del patológico. Sin embargo la TC sigue siendo un elemento de diagnóstico imprescindible como primera exploración en el enfermo neurológico urgente con patología encefálica y en los procesos del estuche óseo cráneo-vertebral. EN las aplicaciones del resto del organismos la TC y la RNM son competitivas y complementarias y cada día se definen más concretamente las ventajas y limitaciones de cada órgano y afección concreta. Existe un parénquima, dónde la superioridad de la TC sigue siendo incuestionable: el parénquima pulmonar.

RESONANCIA NUCLEAR MAGNETICA (RM) La resonancia nuclear magnética (RNM) permite visualizar las estructuras internas del cuerpo. Se basa en las diferencias de contraste que producen los espacios vecinos a los núcleos atómicos ante campos magnéticos muy intensos (hasta 50000 veces mayores que el campo magnético terrestre).

Figura 10: Resonador magnético Nuclear

Las imágenes construidas por RNM ofrecen información anatómica similar a la tomografía axial computada (TC) y además permiten distinguir de un modo más fino entre tejido sano y enfermo. Para obtener una imagen por RNM se necesitan minutos, en contraposición con los segundos que lleva el TAC. A pesar de esta desventaja, a continuación se verá que las ventajas son mucho mayores.

Introducción Desde hace muchos años se viene visualizando con fines médicos el interior del cuerpo humano y animal mediante el registro de la absorsión diferencial de los rayos X. Sin embargo, este método presenta una importante limitación, ya que no permite diferenciar estructuras superpuestas. Además, los rayos X incluso a pequeñas dosis pueden inducir lesiones fisiológicas. Estos inconvenientes fueron superados parcialmente con la tomografía computarizada (T.C), la cual reconstruye matemáticamente los datos radiográficos tomados desde varias direcciones, para reproducir secciones transversales de cualquier parte del cuerpo que se desee. No obstante, la T.C. utiliza radiación X y la información que proporcionan sus imágenes es fundamentalmente anatómica y poco revelan el estado funcional o fisiológico de los órganos internos.

Figura 11: RM de cerebro en que se aprecia la calidad de imagen

Las imágenes construidas mediante R.M, además de ofrecer una información anatómica comparable a la que nos suministra el barrido por TC, permiten distinguir de un modo mucho más fino, entre tejido sano y enfermo, en especial en el tejido blando, de pobre representación a la radiación X

La resonancia magnética (RM) se basa en la propiedad que poseen los núcleos de hidrogeno (H) de absorber energía electromagnética cuando están sometidos a un campo magnético intenso. Estos núcleos una vez conducidos a un nivel energético mayor tienden a relajarse hacia su estado basal , intercambiando gran parte de la energía absorbida con las moléculas y núcleos vecinos, y solo una pequeña fracción de esta energía escapa del sistema, constituyendo la señal RM. La RM, al igual que la tomografía computarizada (TC), produce imágenes digitales de una sección o plano del organismo en las que la expresión de la anatomía se basa en ciertas propiedades físicas de los tejidos. La imagen por TC representa un mapa de la densidad de electrones de los tejidos incluidos en el plano del examen. La RM representa un mapa de la densidad de protones y, por ende un mapa de la distribución de agua en el organismo. La RM es la síntesis de al menos tres parámetros: densidad de protones, tiempo de relajación T1 y el tiempo de relajación T2.

Damadian en 1972 hizo la primera patente para un aparato capaz de detectar tejidos cancerosos mediante RM y en 1979 R.C. Hawkes obtuvo las primeras tomografías seriadas de una cabeza humana. El 14 de diciembre de 1983 se obtuvo la primera tomografía por R.N.M. en España. La imagen de R.N.M. se construye en base a una señal que proviene de los núcleos de hidrógeno de nuestro organismo. Esta señal se obtiene cuando estos núcleos emiten la energía que han absorbido previamente al estar sometidos a ondas de radio bajo un potente campo magnético.

Fundamento La resonancia magnética es uno de los principales usos médicos de la física y uno de los dispositivos de análisis más utilizados hoy en día. Los sistemas de resonancia magnética (RM) funcionan basandose en una propiedad fundamental de las partículas elementales, el spín (giro propio del electron). Esa misma magnitud que todos conocimos en química, con los valores de más y menos un medio y que era la responsable de no permitir más de dos electrones por orbital, es lo que nos permite obtener imágenes a muy alta resolución del interior del cuerpo humano. La diferencia de spín que presentan los átomos de los distintos componentes de nuestro cuerpo es la culpable de que, cuando se aplica un campo magnético, cada zona responda generando un campo eléctrico distinto, como explica la Ley de Faraday. Así, cada región de nuestro cuerpo genera una corriente eléctrica que se puede medir mediante una sencilla bobina y ser interpretada en un ordenador, lo que permite mostrar imágenes tan completas como las que hoy día registran los sistemas de RM. No todos los atomos van a poseer una frecuencia de resonancia característica cuando se someten a un campo magnético (Ho), solo la tendrán aquellos que el número atómico, el número másico, o ambos tengan un valor impar. Aquellos que posean ambos par, no tendrán señal de resonancia, tal y como se esquematiza en la siguiente tabla: Nº MÁSICO

Nº ATÓMICO

SEÑAL RMN

PAR

PAR

NO

PAR IMPAR IMPAR

IMPAR PAR IMPAR

SI

EJEMPLOS 12

C6 ,

2

SI

C6,

H1,

14

B5,

13 1

O8

10

H1,

SI

16

11

N7

17

B5,

O8 15

N7

Todos aquellos núcleos que cumplan la condición anterior poseen una señal de RM característica cuando se someten a un campo magnético, la frecuencia de dicha señal dependerá de las características físicas del núcleo en cuestión y la sensibilidad relativa dependerá de la abundancia natural de dicho núcleo. En resumen la señal de R.M, proviene básicamente del hidrógeno que forma parte de las moléculas de agua. En los tejidos normales, el 80% de la señal se origina del agua intracelular. El hidrógeno que forma parte de las moléculas lipídicas es la segunda fuente más importante de señal R.M., después del agua, utilizándose como tejido de apoyo en la interpretación de imágenes. Los tendones, ligamentos, fibrocartílagos, poseen un alto contenido en proteínas y relativamente poca densidad de núcleos de hidrógeno, lo que se traduce en una hipointensidad de las imágenes de estas estructuras. La RM. es una técnica insensible al calcio. Sin embargo, esto no es obstáculo para que su aplicación a la patología del sistema osteomuscular sea, después de la neurología, el segundo gran campo de aplicación de la RM. Atributos de la técnica: 1) Contraste 500% mayor que la de la TAC. Ademas el contraste puede ser regulable no solamente por medio de software, sino que por una variedad de impulsos. 2) Permite una representación anatomica en los tres planos. Estas por medio de tomas directas y no recosntrucciones como ocurre en el TAC.

6) Ausencia de daños biológicos. Estas ventajas de la RM se traducen en importantes contribuciones diagnosticas, siendo el examen a elección en distintos órganos (tronco encefálico, cerebro, medula espinal). Determinadas estructuras anatómicas (espacio subaracnoideo, ligamentos, cartílagos, tendones y sinovial intraarticular) y determinadas zonas topográficas del organismo (medula ósea, unión cervico-dorsal, base del cráneo, etc). La RM es una técnica inespecífica de examen, ya que lesiones son muy diferentes mecanismos fisiopatologicos o de etiología diferente aparece con la misma expresividad. La mayoría de las lesiones aparecen hipointensas en T1 e hiperintensas en T2. Con independencia de su naturaleza. La efectividad de las imágenes de RM está en su visualización de la intensidad de la señal. Ya sea empleando la técnica tradicional espín-eco, espín-eco rápido o secuencias con eco de gradiente bidimensional (2D) o tridimensional (3D), es la intensidad de la señal derivada del tejido musculoesquelético en un campo magnético estático, reaccionando a una radiofrecuencia externa, la que crea la imagen.

En términos generales las imágenes de RM características químicas tisulares (tabla 11-1).

dependen como se a explicado anteriormente de las

Para la mayoría de los propósitos, las secuencias espín eco es el método estándar para la obtención de imágenes del sistema musculoesquelético. Sin embargo, a menudo se usan las técnicas con eco de gradiente en 2D y 3D y de espín eco rápido. Ademas las secuencias de supresión de grasa y el empleo de agentes de contraste intravenoso aumentan más la capacidad para acentuar los contrastes tisulares.

Semiología Básica La señal de RM y como consecuencia el contraste en las imágenes depende preferentemente de la densidad de prótones (DP), el T1 y T2 de los tejidos, y en menor medida del flujo, perfusión, difusión, etc. Dependiendo de la técnica y la secuencia de pulso utilizada un tejido puede verse blanco, negro, o en todo el rango de grises intermedios. De una manera elemental la mayoría de los tejidos patológicos, al contener una mayor proporción de agua libre, tienen un T1 más largo y un T2 también más largo por lo que se ven oscuros en T1 y brillantes en T2 (Figs. 30 y 31).

Fig. 30 Corte axial de la pelvis SE T1. Masa hipointensa de bordes bien definidos en el musulo pectíneo y alteración de la señal del femur adyacente. Mixoma intramuscular asociado a displasia fibrosa (sd. De Mazatraud

Fig. 31 Corte axial de la rodilla SE T2. Masa de gran tamaño en el hueco poplíteo hiperintensa y de estructura heterogenea. Diagnostico liposarcoma miloide.

La intensidad de la señal en DP depende de si la imagen está verdaderamente potenciada en DP. Para esto se requieren tiempos de repetición (TR) muy largos con el fin de eliminar totalmente el efecto T1 (en SE aproximadamente 3000-4000ms). En este caso las lesiones son generalmente ligeramente hiperintensas. Habitualmente se utilizan TR más cortos, por lo que la patología y las estructuras con una alta densidad protónica, debido a cierto efecto T1, son discretamente hipointensas. Naturalmente la intensidad de la señal de un proceso patológico depende del órgano o estructura de referencia, o en el que asiente. Por ejemplo en una rotura meniscal, la zona de fractura, muestra una intensidad de señal mayor que el menisco en todas las secuencias, tanto T1 como T2, cuya intensidad de señal es muy baja (Fig. 32).1 El contraste más estándar y fácilmente reconocible es el que se obtiene en la secuencia SE. Todas las demás secuencias tienen características especiales en cuanto al contraste. Por ejemplo las secuencias eco de gradiente (EG) potenciadas en T2* la intensidad de señal de la grasa puede ser similar a la del músculo, y la señal de la médula ósea muy baja por efectos de susceptibilidad magnética. En secuencia turbo spin-eco (TSE T2) la señal de la grasa es igual que en SE T1. En esta secuencia la señal de estructuras con un T2 muy corto, como el cartílago fibroso, es muy baja. En esta secuencia, por efecto MTC, algunas lesiones no contrastan suficientemente con el órgano de referencia. La señal y el contraste de la patología no siempre es como se ha descrito anteriormente. En ocasiones las lesiones se pueden ver hiperintensas en T1, o hipointensas en T2. Las lesiones hiperintensas en T1 pueden ser por una alto contenido en grasa (como tumores grasos: lipomas, liposarcomas, etc.), lesiones quísticas y/o necróticas, con un alto contenido proteico (quistes con estas características), o por la existencia de sustancias paramagnéticas que acortan el T1, como los productos de degradación de la sangre en los hematomas subagudos. En otras ocasiones las lesiones pueden ser hipointensas en T2. La causa puede ser una baja celularidad (baja DP), como en algunas lesiones fibrosas, o por la presencia de sustancias ferromagnéticas o de calcio (Fig. 33).

Imagen del Cartílago El abundante contenido en agua del cartílago hace que sea especialmente susceptible de estudio mediante RM. Se pueden utilizar secuencias potenciadas en T1 o en T2. En el primer grupo se utilizan secuencias con potenciación preferente en DP con saturación espectral de la grasa (Fig. 34). Para una mayor resolución pueden utilizarse técnicas 3D. En las secuencias T2 la visualización del cartílago se puede mejorar con la técnica de transferencia de la magnetización (MTC), junto con secuencias EG. Esta técnica consiste en la aplicación de un pulso de RF fuera de resonancia, saturando el agua ligada a las macromoléculas, al comienzo de la secuencia. Esto aumenta notablemente el contraste entre el líquido sinovial hiperintenso, y el cartílago algo más oscuro. Utilizando las técnicas adecuadas, se pueden diferenciar 3 capas: una fina capa superficial hipointensa (que corresponde a la lámina splendens), una capa intermedia más gruesa, rica en protones, y una capa interna hipointensa que corresponde a la zona de cartílago calcificado.

Fig. Corte axial de la rodilla potenciado en DP con saturación espectral de la grasa. El cartílago muestra una intensidad de señal intermedia, existiendo un excelente contraste con el líquido sinovial adyacente. Diagnostico: cartílago patelar normal.

Imagen de la médula ósea La médula ósea sufre transformaciones con la edad, convirtiéndose en médula amarilla a partir de la adolescencia. El proceso suele comenzar en la diáfisis de los huesos largos distales. En la edad adulta persisten zonas de médula roja en la pelvis la columna y el cráneo. Esta mezcla de médula roja y amarilla puede producir áreas de médula con una señal heterogénea. La médula amarilla está compuesta en un 90% por grasa, y en un 10% por agua, de tal manera que debido al T1 corto es hiperintensa en T1. Su señal se puede anular con técnicas de supresión grasa (SPIR o STIR). La médula roja es celular en un 20% y contiene agua en un 40%. Su señal es isointensa con el músculo tanto en T1 como en T2, aún utilizando técnicas de supresión grasa. La mayoría de los procesos patológicos alargan el T1 de la médula, visualizándose hipointensos con respecto a la grasa circundante. Las secuencias potenciadas en T1 son sensibles para la detección de patología medular. Las secuencias de supresión grasa aumentan la capacidad de detección de la patología, especialmente en el caso del edema medular, al suprimir la señal de la grasa.

ULTRASONOGRAFIA (US)  CONCEPTO DE ULTRASONIDOS Y BASES DE LA ECOGRAFIA. El ultrasonido, es una onda acústica de muy alta frecuencia, de 15 a 20 mil Hz, inaudibles para el oído humano. Estas ondas de energía tienen un comportamiento en el espacio similar a la de cualquier sonido, precisando de un medio para su propagación. El sonido se transmite a través de los distintos medios, siendo el medio líquido el mejor medio para su propagación en el organismo humano, viajando a una velocidad de 1500 m/s. Un concepto muy usado en la ecografía es el de impedancia acústica, que es la capacidad que tiene cada tejido para propagar el tejido a su través. Dependiendo de la densidad de cada tejido, unos órganos tendrán mayor o menor impedancia acústica que otros. Por lo tanto, cuando dos tejidos de impedancia distinta se encuentran juntos, se forma entre ellos una superficie reflectante o interfase. Es en esta superficie de o en la que se van a reflejar parte de las ondas de ultrasonido emitidas por el transductor, rebotando de nuevo hacia la sonda, mientras que otras ondas atravesarán la interfase hasta encontrar un nuevo tejido y otra interfase. Finalmente del procesamiento de todas estas ondas (ecos) propagados y reflejados, se producirá la imagen ecográfica. La imagen ecográfica se presenta en escala de grises, esta varía desde un negro hasta el blanco y permite representar visualmente el fenómeno de la reflectividad en las interfases. De esta forma, el agua al carecer de interfases en su interior aparecerá de color negro en la escala de grisis y por el contrario el calcio o el aire, al contener un mayor número de interfases entre ellos, originara un color blanco. Toda la gama entre negro y blanco representa la escala de grises, donde quedaran representados todos los tejidos según su impedancia acústica. Se puede resumir que la ecografía utiliza la técnica del eco pulsado, que consiste en pulsar un cristal y enviar paquetes de energía dentro del paciente. Una parte de esa energía es reflejada en las diferentes interfases y retorna al transductor, el cual se traduce en un pequeño voltaje. El mayor porcentaje de energía atraviesa las diversas interfases y penetra a regiones mas profundas (fig.1) El valor de la impedancia (Z) equivale al producto de la densidad (D) de un medio, por la velocidad del sonido en dicho medio.

Z=VD

El transductor actúa como emisor y receptor de manera que a través del efecto piezoeléctrico (modo receptor), cuando una presión comprime la superficie del cristal en el transductor, libera un voltaje en su superficie. Por el contrario, el efecto piezoeléctrico inverso (modo emisor), ocurre cuando se aplica un voltaje a la superficie del cristal del transductor, produciendo una expansión del cristal. La ecografía por tanto es la representación en forma de imagen, de los ecos reflejados en las distintas estructuras del organismo. Estas imágenes se forman al integrar los sonidos en el tiempo que tardan en atravesar distintas densidades, reflejándose en las superficies y rebotando de nuevo a la sonda. El ecografo no puede calcular distancias como si se tratara de una técnica de imagen convencional, sino que calcula tiempos y como la velocidad del sonido en los distintos tejidos corporales es conocida (1540 m/s aprox. En los tejidos), se consigue una representación espacial de los órganos atravesados. Para llevar a cabo la exploración es necesario utilizar un equipo ecográfico que consta de sondas, monitor y unidad de procesamiento. Las sondas que se componen de cristales de cuarzo, emiten ultrasonidos cuando son estimulados por una corriente eléctrica y recogen los ecos de retorno, transformando dicha energía acústica en eléctrica (efecto piezoeléctrico). La unidad de procesamiento, integra toda la información recibida en forma de impulsos eléctricos y nos ofrece la imagen en un monitor convencional. En la actualidad se están utilizando equipos compactos de pequeño tamaño, que facilitan su utilización en consultas, quirófanos e incluso en los servicios de urgencia (fig.3).

 NOMENCLATURA BASICA EN EL DIAGNOSTICO POR ULTRASONIDOS La imagen ecográfica se forma cuando el haz de ultrasonidos choca con los tejidos situados debajo del transductor. Como consecuencia de ello, pueden aparecer distintos tipos de imagen. Imagen anecoica o anecogénica: se genera cuando un medio no contiene interfaces en su interior y no se forman ecos. En este caso, la imagen en la escala de grises se ve negra por completo. Generalmente son anecoicas las lesiones totalmente liquidas (fig.4), pudiendo serlo también, aquellas sólidas que no presentan interfaces de intensidad suficiente, por ser el parénquima muy homogéneo y predominantemente celular, sin vasos ni colágeno. En estos casos a diferencia de las lesiones liquidas, no se observara la presencia de artefacto denominado refuerzo posterior.

Imagen hipoecoica o hipoecogénica: es la imagen que se forma cuando el tejido en cuestión, tiene menos interfases que el tejido que lo rodea. La imagen se verá en gris más oscuro que el tejido circundante (fig.5). Imagen hiperecoica o hiperecogénica: se produce cuando un tejido presenta muchas interfaces en su interior, apareciendo muy reflectante con un color gris claro o blanco (fig.6). Imagen normo o isoecoica: se establece cuando un tejido presenta la misma ecogenicidad que otro al que se hace referencia. También hay que recordar que la imagen que se produce cuando el haz de ultrasonidos atraviesa un tejido, depende de la distribución de las interfaces que contiene dicho tejido. La imagen puede tener un carácter homogéneo, en aquellos tejidos que sean constantes en el tipo celular. Como resultado aparece una imagen ecográfica homogénea (fig.7). Por el contrario, si el tejido por circunstancias anormales contiene una distribución no uniforme de la interface (gas, calcio, fibrosis, vasos, etc.), aparecerán unas imágenes anecoicas, otras hipoecoicas y otras hiperecoicas. Esta variedad de diferentes ecogenicidades en un tejido, hace que la imagen producida sea heterogénea o heteroecogénica (fig.8).

Al ser la ecografía una técnica operador dependiente, con el fin de poder unificar los criterios de valoración de la imagen, se han propuesto unos indicadores y parámetros cuantitativos de calidad ecográfica en la zona de la lesión, que son los siguientes: 1. Tamaño del área de la lesión: Se consideran los dos diámetros mayores. 2. Aspecto: se considera de tipo homoecoico o heteroecoico, según la zona de la lesión tenga o no, un carácter homogéneo. 3. Forma: estas pueden ser lineales, oval, fusiforme, lobulada o irregular. 4. Bordes: la mejor o peor visualización de los bordes que delimitan la lesión puede ser cuantificada (De 1 a 3 cruces). 5. Visualización global: la definición global de la imagen lesionada estudiada se cuantifica de 1 a 3 cruces. ARTEFACTOS EN ECOGRAFIA DEL APARATO LOCOMOTOR Dado que el ultrasonido es una onda de energía acústica, esta al chocar contra los tejidos, produce a veces artefactos que en muchos casos inducen a cometer errores. Por eso es necesario conocerlos, ya que en ciertas imágenes, incluso pueden ser utilizados para descartar patología, teniendo por tanto una gran utilidad diagnostica. Se describen a continuación los artefactos más frecuentes en ecografía. a) Imagen en cola de cometa o reverberación Cuando el sonido atraviesa dos superficies de una impedancia acústica muy diferente, siendo una de ellas muy ecogénica, se produce este fenómeno que consiste en la repetición de la imagen, reverberando en planos más profundos hasta desaparecer. Se origina porque al chocar el primer eco con el tejido fuertemente ecogénico, rebota hacia el transductor, volviendo a reflejarse en este y repitiéndose el ciclo hasta que pierde su intensidad y se agota. Suele producirse frecuentemente cuando el ultrasonido choca con objetos metálicos, objetos de cristal y estructuras que contienen gas, lo cual nos sirve de ayuda en el diagnostico de cuerpos extraños o en situaciones de producción o introducción de gas en los tejidos. La imagen generada también se llama en cola de cometa o sombra sucia, en caso de que sea gas el que la produzca. En otras ocasiones, cuando se realiza un apoyo incompleto de la sonda sobre la zona lesionada, se puede provocar este artefacto de reverberación, por interposición de aire entre la piel y el transductor. b) Sombra acústica posterior Se produce por la detención del ultrasonido en una superficie muy reflectante y por tanto muy ecogénica, no dejando pasar el sonido al siguiente medio. Supone una ausencia de señal detrás del tejido, que provoca una zona anecoica que se extiende en profundidad desde la zona reflectante. Es típico de las superficies óseas, calcificaciones, fibrosis o cicatrices de gran tamaño, presencia de gas y cuerpos extraños. Si la calcificación es menor a 2 mm, puede que este artefacto de sombra posterior no se produzca.

c) Refuerzo posterior Este artefacto también se denomina realce por transmisión y se produce cuando el ultrasonido atraviesa un medio solido, que contiene en su interior un medio líquido. En este caso, la zona posterior a la ocupación se ve reforzada en su ecogenicidad y supone una amplificación de los ecos posteriores a la zona de baja atenuación (la zona liquida). Este artefacto ayuda a diagnosticar derrames, quistes y a diferenciar lesiones hipoecoicas solidas de formaciones liquidas, al carecer las primeras del refuerzo. Los tendones aumentados de grosor por un proceso inflamatorio, pueden presentar este fenómeno al contener más agua en su estructura. También este artefacto aparece en los vasos normales. d) Sombra Tangencial Cuando incide el haz de ultrasonidos de forma tangencial sobre una superficie muy curva, puede observarse este fenómeno por falta de retorno del eco en esa zona. También se conoce como efecto del ángulo critico. Para estudiar la zona de sombra, basta con mover el transductor con un ligero desplazamiento, buscando la incidencia perpendicular del haz ultrasónico sobre el tejido. e) Imagen en Espejo Se produce cuando un tejido hioperecogenico, se sitúa cerca de una superficie muy reflexiva y curva, de tal manera que se puede observar la misma imagen al otro lado de dicha superficie. Se visualiza con mayor frecuencia en ecografía abdominal.

f) Duplicidad de la Imagen Se observa también en ecografías abdominales. Si el haz de ultrasonidos antes de llegar a un órgano, incide en forma tangencial sobre una estructura anterior, se produce una desviación del haz originando una imagen doble del órgano estudiado. g) Anisotropía Es un artefacto del ultrasonido que se produce cuando este llega a estructuras lineales tales como tendones, nervios, ligamentos y músculos. Cuando el haz de ultrasónico incide de forma perpendicular sobre el tendón, este presenta un aspecto fibrilar hiperecoico. Pero cuando la sonda se angula al menos cinco grados, en relación al eje longitudinal de la estructura y el haz incidente de ultrasonido deja de ser perpendicular al tendón, aparece este artefacto que muestra esa zona tendinosa con un aspecto hipoecoico. En este caso, basta con corregir la angulación del transductor, para modificar el grado de ecogenicidad. Este artefacto es de utilidad cuando se pretende diferenciar el tendón de otras estructuras próximas, de manera que, al producirse la anisotropía se modificara el brillo del tendón. La imagen que produce la anisotropía debe distinguirse de la que provoca la tendinosis, sobre todo en aquellas zonas de entesis, donde el tendón cambia de dirección y se angula para fijarse en la inserción ósea (fig.1-18 y 1-19). Por ello, se debe corregir y colocar el transductor en posición completamente perpendicular en estas zonas, para observar correctamente la ecogenicidad del tendón. Si la hipoecogenicidad se mantiene a pesar del cambio de angulación del transductor, se tratara efectivamente de una entesopatía o de una lesión del cuerpo tendinoso. En estructuras curvilíneas como es el tendón del supraespinoso en la articulación del hombro, se debe mover y angular de forma continúa el transductor para evitar la aparición de este artefacto (fig.1-20 y 121). La anisotropía es también un artefacto útil para descartar lesiones a nivel ligamentoso (fig.1-22 y 1-23).

ecogenicidad que el tejido normal que le rodea, especialmente en aquellos grupos musculares de forma convexa como son los aductores. Para evitar la anisotropía, se debe visualizar la zona en diferentes cortes y a través de planos distintos y si a pesar de ello, prevalece el aspecto hipoecoico, quedara demostrada la existencia de la lesión.

ORIENTACION DE LA IMAGEN ECOGRAFICA Las sondas disponen de una marca en uno de los extremos, bien en forma de una pequeña luz o un punto. Esta marca, indica la orientación de la imagen ecográfica. a) Corte longitudinal: ecográficamente se considera que lo que está a la izquierda de la imagen es craneal respecto al eje corporal y lo que está a la derecha, es caudal siempre que la marca de la sonda se encuentre en la parte superior del transductor ( fig. 1-36). De forma lógica se considera que lo que está mas arriba en la imagen es mas superficial y lo que esta mas abajo, es mas profundo. Suele ser de gran utilidad poner el icono de la zona de exploración, para que otro explorador pueda reconocer el lugar del corte ecográfico. b) Corte transverso: las imágenes que aparecen en la pantalla equivalen a las que se verían cuando el paciente es estudiado desde los pies. De esta forma, la derecha de la pantalla corresponde ala derecha del examinador (izquierda del paciente) y la izquierda de la pantalla es la izquierda del ecografista (derecha del paciente), siempre que la señal de la sonda esté dirigida hacia esa zona.

VENTAJAS DE LA ECOGRAFIA En el estudio de la patología del aparato locomotor, el objetivo será alcanzar un diagnostico exacto en el menor tiempo posible, para poder instaurar un tratamiento inmediato, que permita acortar los tiempos de recuperación. Por ello, la técnica ecográfica, constituye un pilar básico en el estudio de la mayoría de las lesiones de partes blandas. Además la ecografía, permite efectuar un control evolutivo, riguroso y detallado de las mismas, valorando el día a día de la lesión. La técnica diagnostica de los ultrasonidos, aporta una serie de ventajas fundamentales que se van a describir a continuación, a diferencia de otras técnicas de imagen como la radiología, la tomografía computarizada (TC) o la resonancia magnética (RM). 1.- Estudios Dinámicos El dinamismo determina con exactitud, el diagnostico de pequeñas lesiones, que pueden pasar desapercibidas, cuando las estructuras permanecen en reposo. Estas exploraciones se llevan a cabo mediante movimientos de contracción isométrica y relajación muscular. En otros casos, se realiza el estudio dinámico mediante movimientos articulares activos y pasivos que implican el desplazamiento de los tejidos blandos objeto de estudio. La exploración dinámica tiene otra indicación importante cuando se ha producido una rotura parcial o completa de un ligamento. En estos casos, la maniobra de varo o valgo forzado objetiva la separación de los extremos del ligamento dañado y el aumento del espacio articular. En todos los casos de estudio dinámico se le solicitara al paciente que realice el ejercicio que le produce dolor. 2.- Palpación sonográfica o eco-palpación

lesión. También la eco-palpación permite definir el carácter de una colección liquida, pues con la aplicación de presión, se puede observar la movilidad en su interior, lo que permite determinar si el contenido es más o menos líquido. 3.- Estudios Comparativos En este sentido la ecografía permite evaluar el lado afectado con el lado sano, esto en muchos casos permite descartar supuestas lesiones. Se debe tener presente en este sentido que la simetría no es perfecta, por lo que se debe considerar que el lado dominante presenta un mayor volumen que el lado contralateral. 4.- Otras Ventajas Al carecer de contraindicaciones, permite hacer estudios reiterados lo que favorece el seguimiento de la evolución de las lesiones. Es una técnica rápida, de bajo costo y de alta disponibilidad. Actualmente y debido a la existencia de equipos mas compactos, permite el uso de este recurso en consultas, quirófanos, ambulancias, etc. DESVENTAJA DE LA ECOGRAFIA Se deben considerar como inconvenientes de la ecografía en comparación con otras técnicas diagnosticas, la escasa independencia del explorador, la valoración deficiente del hueso y de las estructuras Intraarticulares, así como la variabilidad interobservador. Esta técnica requiere de un período largo de formación, por lo que la falta de experiencia en el manejo de la técnica, puede llevar a frecuentes errores diagnósticos. ESTUDIO ECOGRAFICO DE LOS TEJIDOS NORMALES 1.- Ecografía del músculo El tejido muscular tiene un aspecto predominantemente hipoecoico. Sin embargo, el perimisio, el epimisio, la fascia y las uniones miotendinosas tienen una estructura hiperecoica. Cuando se realiza un corte longitudinal, los septos fibroadiposos aparecen como delgadas estructuras ecoicas, que atraviesan oblicuamente el músculo, dando un aspecto “peniforme” similar a las barbas de una pluma (fig.1-53). Además se ven fibras musculares hipoecoicas, siguiendo la dirección de la contracción hasta alcanzar las aponeurosis, el tabique o el tendón. Todo el musculo está rodeado por la fascia hiperecoica, que lo separa de otros grupos musculares contiguos. Sin embargo en un corte transverso, los septos aparecen como líneas ecoicas cortas, sobre un fondo hipoecoico integrado por los fascículos musculares. Este estudio tiene utilidad para valorar las relaciones de los músculos entre sí y para visualizar ciertas estructuras, como los tendones intramusculares, que se disponen en sentido transversal (fig. 1-54). La fascia es el tejido que envuelve a las estructuras músculotendinosas. Sonográficamente aparece como una vaina fibrilar hiperecoica, que rodea al tejido muscular. La unión músculo-tendinosa, es el área donde el tejido hiperecoico fibrilar propio del tendón se une al tejido hipoecoico del músculo.

relajación (fig.1-55). Es importante tener en cuenta que cuando el tejido muscular se contrae (fig.1-56), a través de los cortes longitudinales se comprueba que este aumenta el grosor, se hace más hipoecoico y las líneas hiperecogenicas modifican su inclinación en relación a la situación de reposo. En los cortes transversos el musculo también sufre una transformación al contraerse, aumentando su grosor y reduciendo la ecogenicidad derivada del tejido conjuntivo, de forma que en conjunto, ofrece una imagen menos ecoica (fig.1-57 y 1-58). Finalmente, es preciso distinguir entre el tejido graso y el tejido muscular. Ambos tienen una ecogenicidad similar, pero el tejido celular subcutáneo tiene unas bandas hiperecoicas, que corresponden a los septos conjuntivos sobre un fondo hipoecoico, provocado por el acumulo de adipocitos organizados (1-75).

2.- Ecografía del tendón La histología del tendón determina las características ecográficas. En corte longitudinal, están constituidos por haces de fibras colágenas paralelas, orientadas longitudinalmente, que se identifican en ecografía como líneas hiperecogenicas situados en un sustrato conjuntivo más hipoecogenico, rodeado completamente por una envoltura hipercoica visible como una línea regular que es el paratendón. Este modelo se denomina patrón fibrilar (fig.1-59). La sonda debe hallarse paralela al eje del tendón para que no aparezca el artefacto de la anisotropía. En los tendones con vaina sinovial, se puede apreciar que están rodeados por una fina línea anecoica nunca mayor a 1-2 mm ( fig. 1-60). Cuando se realiza un corte siguiendo el eje corto del tendón, se visualiza un punteado hiperecogenico sobre un fondo redondeado u ovalado más hipoecoico, que está rodeado por una lamina hiperecogenica regular. En aquellos tendones recubiertos por vaina sinovial, se aprecia un halo hipoecoico de 1-2 mm, correspondiente a liquido sinovial que rodea a las fibras hiperecogénicas. La sección transversal puede ser redonda (porción larga del bíceps), oval como el tendón calcáneo (fig. 1-61) o rectangular como en el ligamento patelar (fig.1-62). Se debe completar la exploración del tendón con el estudio de las uniones miotendinosas y las osteotendinosas, observando la estrecha banda de fibrocartílago que une el tendón al hueso. Es lo que se denomina inserción tendinosa o entesis.

3.- Ecografía de los Ligamentos Se visualizan de forma similar a los tendones pues presentan un aspecto hiperecoico, aunque algo más heterogéneos, debido al mayor entrecruzamiento de sus fibras de colágeno. Aparecen por tanto, como bandas hiperecogénicas adyacentes a las articulaciones, realizando un recorrido interóseo de manera que saltan por encima de los espacios articulares (fig.1-63 y 1-64).

Para realizar el estudio ecográfico de los ligamentos se necesitan sondas de alta frecuencia, debido a que son estructuras generalmente delgadas y localizadas superficialmente. En todo caso, suele ser de gran utilidad el empleo de una almohadilla de silicona (fig.1-65), para el examen de los ligamentos extraarticulares, en especial en muñeca y tobillo, mejorando de esta forma, la imagen. También soneficaces las sondas compactas de pequeño tamaño. En la exploración de los ligamentos es necesario prestar especial atención a la ganancia global y a la curva de ganancia. La sobresaturación de la imagen provoca dificultad para visualizarlos, pues los ecos fuertes procedentes de la cortical ósea subyacente, los enmascaran al ser hiperecogénicos normalmente. En general los ligamentos se identifican y se visualizan con mayor claridad utilizando cortes longitudinales que siguen su eje mayor. Sin embargo los cortes transversales no tienen tanto valor diagnostico, al no poder remplazar al tejido ligamentoso de la grasa hiperocogénica que los envuelve. Como en todo estudio ecográfico, la comparación con el ligamento contralateral suele ser de gran utilidad. Los ligamentos periarticulares que contribuyen al reforzamiento de la capsula son hiperecoicos y se sitúan en la superficie externa de la misma, que tiene aspecto hipoecoico. Por ecografía se identifican los ligamentos suficientemente diferenciados de la capsula articular, en las articulaciones de la rodilla y del tobillo. 4.- Ecografía de las bolsas sinoviales

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